Fremstilling af Sæbe - Rapport i Kemi

Side 1

Kemi [navn fjernet] 2.d

Side 1 af 4

Indledning:

Sæbe er en vigtig ting i vores dagligdag. Det bruges til at vaske vores tøj, til opvask og til at holde os rene.

Formål:

Vi vil fremstille vores egen sæbe vha. natrium-hydroxid og palmitinsyre.

Teori:

Sæbe er kort fortalt opbygget af en base og en fedtsyre:

Fedtsyre + base sæbe + vand.

Som det ses kommer der også vand på produkt-siden. Denne reaktion mm. er uddybet under besvarelsen af diskussionsspørgsmålene.

Palmitinsyre er en mættet fedtsyre, hvilket vil sige, at alle bindingerne mellem C-atomerne er enkeltbindinger (i mono- og polyumættede fedtstoffer er der dobbeltbindinger imellem nogle af C-atomerne, kun én dobbeltbinding i monoumættet fedt). Denne fedtsyre er god, hvis man skal fremstille sæbe, da den har et højt smeltepunkt. Et fedtstofmolekyle dannes af et fedtsyremolekyle og et glycerolmolekyle. Desuden har alle fedtstoffer en COOH-gruppe.

Basen i vores forsøg er natrium-hydroxid. Baser kendes på deres OH-gruppe. På fast form virker det ætsende.

Opløses sæbe frigøres ionerne C H COO^{-} og Na^{+}. C H COO^{-} har en hydrofil og en hydrofob

15 31 15 31 ende.

• Er et stof hydrofilt (polært), kan det blandes med vand.

• Er et stof hydrofobt (upolært), kan det blandes med fedt.

Der skal ca. tre hydrofobe grupper til at opveje én hydrofil gruppe.

Side 2

Kemi [navn fjernet] 2.d

Side 2 af 4

Det betyder at:

• Hydrofile stoffer kan blandes med hydrofile stoffer.

• Hydrofobe stoffer kan blandes med hydrofobe stoffer.

Materialer:

• Apparatur: 100 + 250 ml bægerglas, vejeglas, varmeplade, magnet og sæbeforme.
• Kemikalier: NaOH (natriumhydroxid virker ætsende), kokosolie/palmin, mandelolie (eller

(s) tidselolie, valnøddeolie,…), duftstoffer og farvestoffer, indikatorpapir, CaCl.

2(aq)

Fremgangsmåde:

- Først afvejes 45g kokosolie og 10g mandelolie i et 250ml rengjort bæger. Dernæst smeltes dette på en varmeplade. Når det er gjort, skrues der ned for varmen, så temperaturen under omrøringen af sæben er 40°C.

- Nu afvejes 21g vand i et 100 ml bægerglas. Iført beskyttelseshandsker afvejer man 9g NaOH. Dette drysses forsigtigt ned i de 21g vand, så der dannes lud. Ved reaktionen udvikles der varme og NaOH’en opløses.

- Nu hældes NaOH opløsningen ned til de smeltede fedtstoffer. Så tilsætter man farve og rører rundt indtil pH-værdien er 10 eller derunder og indtil sæben har cremekonsistens. Hele denne proces tager ca. 45 min. Det er vigtigt at temperaturen af lud og fedt ikke falder før sammenblanding. Det er også vigtigt at røre i lang tid, da modningstiden forkortes og sæben bliver mildere. Nu kan der også tilsættes duft.

- Sæben, der nu har cremekonsistens hældes ned i forme og står lunt i 2-3 dage, før de kan tages ud af formene igen.

- Sæberne skal nu lægges til modning og tørring i 2-6 uger. Lidt af sæben gøres fugtig, så pH-værdien kan måles. Den skal gerne være 9,5.

Resultater:

Til slut målte vi pH-værdien til 8-9 med indikatorpapir, hvilket var godt, da den gerne skal være under 9,5. pH-værdien i starten var ca. 12. Sæbens konsistens var tyktflydende. Desuden kunne vi mærke varmeudviklingen, da vi blandede vand og NaOH.

Side 3

Kemi [navn fjernet] 2.d

Side 3 af 4

Spørgsmål:

Opskriv et reaktionsskema for fremstillingen af sæbe + hvilke stoffer indgår der

Sæbe kan f.eks. være fremstillet af fedtsyren palmin (kokosolie) og natriumhydroxid, som er en base. I så tilfælde ser reaktionen således ud:

Fedtsyre + base sæbe + vand

C H COOH + NaOH C H COONa + H O

15 31 15 31 2

Når vand opløses i sæbe frigøres de to ioner, som sæben er opbygget af. Det er dog kun den negative ion, der har en virkning i forbindelse med vask, idet den virker fedtopløsende. Denne ende

kaldes en emulgator. Den negative C H COO^{-} -ion har en vandelskende, en såkaldt hydrofil eller

15 31 polær, ende og en fedtelskende, en såkaldt hydrofob eller upolær, ende. Når sæben opløser fedtet

går den hydrofile ende af C H COO^{-} -ionen ind i vandet og den hydrofobe ende ind i fedtet,

15 31 således at fedtet indkapsles i små dråber. Dette kaldes en fedt-i-vand-emulsion. Fedtdråberne kan ikke så godt blande sig sammen igen, da den hydrofile ende. Fedtdråberne kan ikke så godt sætte sig sammen igen, når de først er delt i dråber. Den side, der vender ud af på dråberne er jo den hydrofile ende, og den er negativ. Dråberne vil på den måde frastøde hinanden.

Hvorfor falder pH’en fra over 12 til under 10

I starten af forsøget var pH ca. 12 men i slutningen af fremstillingen var den nede på 8-9 ifølge vores resultater. Dette skyldes, at basen i starten var stærkere end fedtsyren under fremstillingen reagerede fedtsyren og basen med hinanden, og derfor kan man sige, at basen efterhånden ”forsvinder” eftersom den indgår i sæben.

Hvad forstås ved hårdt vand

                                   2+                          2+
Hårdt vand er vand indeholdende mange Ca -ioner, også kaldet kalkvand. Ca -ionen stammer fra

noget kalk, CaCO. Det er ikke særlig godt at vaske med kalkvand, for Ca^{2+} -ionerne binder sig til

3

                     -                                                2+
sæbe-ionerne, C H COO . Dette medfører, at sæbe-ionen ikke virker længere. Alle Ca -ioner skal

15 31

være bundet til C H COO^{-} -ioner for at de resterende C H COO^{-} -ioner kan virke rensende. For at

15 31 15 31

                                                     2+
afhjælpe problemet kan man tilsætte fosfater. Fosfaterne binder Ca -ionerne. Men fosfaterne er

hårde ved tøjet og desuden også miljøet. Vandets hårdhed måles i °d. 1°d = 7,1 mg/L Ca^{2+}.

Side 4

Kemi [navn fjernet] 2.d

Side 4 af 4

Konklusion:

Det lykkedes os at fremstille vores egen sæbe. Vi fik vist, at man ved at blande NaOH og palmitinsyre kan fremstille sæbe.

Når man vasker er det en god idé at vaske med vand uden for meget kalk i. På den måde undgår man, at der dannes kalksæbe, og så får man også størst udbytte af ens sæbe. Der skal nemlig mere sæbe til, hvis man vasker med kalkholdigt vand.